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线性表,线性表和链表的区别

存储类别

顺序存储结构单链表
存储分配方式用一段连续的存储单元依次存储线性表的数据元素采用链式存储结构,用一组任意的存储单元存放线性表的元素
时间性能查找O(1)、插入和删除O(n)查找O(n)、插入和删除O(1)
空间性能需要预分配存储空间,分大了浪费,小了容易发生上溢不需要分配存储空间,只要有就可以分配,元素个数不受限制

 

通过上面的对比,可以得出一些经验性的结论:

  • 若线性表需要频繁查找,很少进行插入和删除操作时,宜采用顺序存储结构。若需要频繁插入和删除时,宜采用单链表结构。
  • 当线性表中的元素个数变化较大或者根本不知道有多大时,最好用单链表结构,这样可以不需要考虑存储空间的大小问题。而如果事先知道线性表的大致长度,用顺序存储结构效率会高很多。

 

http://zhidao.baidu.com/question/237262292.html?si=10&qbpn=1_10&tx=&wtp=wk&word=%E7%BA%BF%E6%80%A7%E8%A1%A8%E5%92%8C%E9%93%BE%E8%A1%A8%E7%9A%84%E5%8C%BA%E5%88%AB&fr=solved&from=qb&ssid=&uid=bd_1424171539_897&pu=sz%40224_240%2Cos%40&step=18&bd_page_type=1&init=middle

线性表、包括顺序表和链表
顺序表里面元素的地址是连续的,
链表里面节点的地址不是连续的,是通过指针连起来的。

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http://www.bkjia.com/Javabc/1125496.html

简介

      一种逻辑结构,相同数据类型的n个数据元素的有限序列,除第一个元素外,每个元素有且仅有一个直接前驱,除最后一个元素外,每个元素有且仅有一个直接后继。

线性表的特点:

(1)元素个数有限    (2)逻辑上元素有先后次序

(3)数据类型相同    (4)仅讨论元素间的逻辑关系

注:线性表是逻辑结构,顺序表和链表是存储结构。

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1.顺序存储

顺序表,使用数组实现,一组地址连续的存储单元,数组大小有两种方式指定,一是静态分配,二是动态扩展。

注:线性表从1开始,而数组从0开始。

优点:随机访问特性,查找O(1)时间,存储密度高;逻辑上相邻的元素,物理上也相邻;

缺点:插入删除需移动大量元素。

顺序表相关的操作跟数组有关,一般都是移动数组元素。

这里说一下插入和删除时的边界条件,首先线性表从1开始,数组从0开始,单纯的文件说明不够直接,来看图说话吧。

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插入时:对于线性表来说最小能插入的位置是1,最大能插入的位置是8(=7+1),所以  1<= index <=(7+1);移动数组元素时要注意,for (int i = count; i >= index; i--) {  items[i] = items[i-1];}

删除时:只能在蓝色方块之间寻找节点删除,即1 <= index <= 7。移动元素,for (i = index; i < count; i++) { items[i-1] = items[i];}

2.链式存储

链表的定义是递归的,它或者为空null,或者指向另一个节点node的引用,这个节点含有下一个节点或链表的引用。

与顺序存储相比,允许存储空间不连续,插入删除时不需要移动大量的元素,只需修改指针即可,但查找某个元素,只能从头遍历整个链表。

Java中使用嵌套类来定义节点的抽象数据类型:

 

private class Node{    // 链表节点的嵌套类    T item; // 节点内容    Node next; // 后继节点}

 

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2.1 单链表

使用任意存储单元来存储线性表中的数据元素,节点类型如上。

单链表分为带头结点和不带头结点两种,不管有没有头结点,头指针都指向链表的第一个节点(有头结点指向头结点)。

头结点:数值域可不设任何信息,头结点的指针域指向链表的第一个元素。

带头节点的好处有:

(1)链表第一位置节点上的操作和其它位置上的操作一致

(2)无论链表是否为空,头指针都指向头结点(非空),空表和非空表处理一样

(这里我没有使用头结点)

注:链表麻烦的地方是插入和删除时指针的修改,保证不断链,一般先断后链。

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基本操作

1. 头插法

将新节点插入到当前链表的表头,(头结点之后),插入的顺序与链表中的顺序相反,关键点就是记住旧的表头,生成一个新的放到旧表头前面,如图:

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核心代码:public void headInsert(T item) {    Node old = first;    first = new Node();    first.item = item;    first.next = old;    count++;}

2. 尾插法

增加一个尾指针,新节点插到链表的尾部,插入的顺序和链表的顺序一致,如图:

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核心代码:public void tailInsert(T item) {    Node old = last;    last = new Node();    last.item = item;    last.next = null;    if (isEmpty()) {        first = last;    } else {        old.next = last;    }    count++;}

节点的插入和删除,要点是先断后连,关键就是不要断链了,以插入为例(把s插入p和q之间),先断意思是先把p->q断了,变成s->q,后连,最后再把p和s连接起来。

3. 插入节点

待插入节点为s,一般采用后插法,即先找到插入位置节点的前驱节点,然后插入,时间复杂度O(n)。

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核心代码为:p=getNodeByIndex(i-1);s.next = p.next;p.next = s;

还有一种方法是,直接插入到位置的后面(前插法),然后交换两个节点的值,插入的节点到了指定位置,时间复杂度O(1):

核心代码:s.next = p.next;p.next = s;temp = p.item;    // 交换内容p.item = s.item;s.item = temp;

4. 删除节点

待删除节点为q,也是先找到前驱节点,修改指针域即可,时间复杂度O(n)。

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核心代码:P = getNodeByIndex(i-1);q = p.next;p.next = q.next;q = null;

删除节点也能直接删除其后继节点,然后将后继节点的内容赋给自己即可,时间复杂度为O(1):

核心代码:q = p.next;p.item = p.next.item;p.next = q.next;q = null;

2.2 双链表

单链表节点的缺点是只有一个后继节点,访问前驱节点只能从头遍历(如插入、删除),时间复杂度为O(n)。双链表,即添加一个指向前驱的节点,节点类型如下:

private class Node{    // 链表节点的嵌套类    T item; // 节点内容    Node prior, next; // 前驱节点和后继节点}

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双链表的查找和单链表的相同再次不在赘述,双链表的构造也分为头插和尾插,与单链表唯一不同的是修改前驱指针prior,具体见源码。插入和删除时不同,因为需要修改两个指针,如果给定要操作的节点,插入和删除的时间复杂度为O(1)。

注:插入删除操作同样也是先断后连。

1. 插入节点

在p节点后插入s节点,先断后连,先把p和原后继节点的链条给断了,使后继节点只跟s节点有关:

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①s.next = p.next; // 先断了p的后继②p.next.prior = s; // 在断了p后继的前驱③s.prior = p; // 让s的前驱指向p④p.next = s; // p的后继指向s,重新连接上链条,此步必须在①②之后

2. 删除节点

删除节点p的后继节点q,也是先断后连,把q和其后继节点的关系,转让给p即可:

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①p.next = q.next; // 先断了q的后继②q.next.prior = p; // 在断了q后继的前驱删除节点q的前驱节点p,把p和去前驱节点的关系转让给q即可:①q = p.prior.next; // 把p前驱节点的后继改成q②q.prior = p.prior; // 把q的前驱节点改成p的前驱节点

2.3 循环链表

1. 循环单链表

与单链表的区别在于,表中最后一个节点的指针不为null,而改为指向头结点(第一个节点),从而整个链表形成一个环。判断循环单链表是否为空,判断是否等于头指针。

只有一个尾指针的循环单例表,可以很方便的操作表头和表尾,因为尾指针的后继就是头指针O(1) 。

 

 

2. 循环双链表

与双链表的区别在于,头结点的prior指针指向尾节点,尾节点的next指针指向头结点。

 

2.4 静态链表

静态链表是借助数组来描述线性表的链式存储结构,节点也有数据域和指针域,这里的指针是节点的相对地址(数组下标),也需要预先分配一块连续的内存空间。

特点,插入删除和动态链表一样,以next==-1为结束标志。

 

2.5 顺序表和链表的比较

1. 顺序表可以顺序存取,也支持随机存取;链表只能顺序存取。

2. 顺序表逻辑上相邻的物理上也相邻;而链表不一定,它是用指针来描述元素之间的关系。

3. 顺序表插入和删除要移动大量元素;链表只需修改指针即可

线性表,线性表和链表的区别